普通混凝土中引入膨胀剂,成为补偿收缩混凝土再引入泵送剂,使混凝土坍落度达到泵送要求,成为泵送补偿收缩混凝土。这种新型、高性能混凝土具有良好的抗裂、防渗、后期强度增高等突出特性,得到广泛应用。由于混凝土中同时引入膨胀剂和泵送剂,当然会出现二者的适应性问题,出现与普通混凝土、与泵送普通混凝土不同的情况,笔者着重研究了FE膨胀剂对泵送混凝土强度的影响、泵送剂对混凝土膨胀性能的影响以及如何避免和解决膨胀剂使混凝土坍落度损失增大的问题。选取SPA、UNF、FDN、及TOP4种泵送剂,采用统一的混凝土配合比,分为3种类型,有的单独使用粉煤灰,有的单独使用FEA膨胀剂,有的同时使用膨胀剂、粉煤灰,均为内掺、等量取代水泥,观察各配合比混凝土的强度结果,如表4所列。可以看出,和未使用膨胀剂与粉煤灰的空白混凝土相比,使用8%~11%的FEA膨胀剂可以配制强度等级达C60的泵送补偿收缩混凝土及泵送填充、接缝混凝土(用于加强带、后浇带);FEA的引入,未造成混凝土强度损失。 此时控制膨胀剂的剂量就是控制其收缩力和弹性的重要方式和方法。浙江专业UEA膨胀剂价格
由于自干燥效应的影响,混凝土内部的相对湿度可降低到80%左右。此时需水量很大的膨胀剂的水化反应可能受到抑制。在理论上,完全水化的水泥结合水量占水泥质量的,而使水泥完全水化并具有比较低毛细孔孔隙率的水灰比为;实际上,即使水胶比为,随着水化的不断进行,水化物增多,自由水减少,混凝土中的水泥也不可能完全水化。混凝土中的自由水随水胶比的降低而减少,而水泥水化则随水灰比降低而加快,与水化时需要大量水的膨胀剂争夺自由水。另外膨胀剂中重要组分CaSO4的溶解度和溶解速率都很低,其溶出量随自由水的减少而减少。因此大体积补偿收缩混凝土芯部的水化程度低于标准试件,其降低程度受混凝土强度等级、配合比、结构形式和施工过程的影响很大,难于预先估计。 天津厂商UEA膨胀剂含CAO的膨胀剂需做水泥安定性检验。合格者方能使用。
膨胀剂代替水泥后混凝土强度会降低掺加膨胀剂混凝土试件在湿养护过程中呈现为无限制的自由膨胀状态,钙矾石膨胀对水泥结构有微小破坏,而膨胀作用主要表现在1~7天,所以7天抗压强度比空白混凝土下降10%左右属于正常现象。在实际工程中,混凝土结构必然受到钢筋的内约束和外部边界的外约束,混凝土的变形呈现为限制膨胀的状态。比如,混凝土底板受到基底和两维邻位的约束,混凝土墙受到基底及两侧端墙的约束,其限制膨胀与试件的自由膨胀不同。试验表明,带模养护的混凝土试件的限度强度比不带模养护的混凝土试件强度高10%~15%,因此,不必担心膨胀混凝土强度的下降。有资料介绍,当膨胀剂掺至14%~15%时,混凝土强度有所降低,建议将其强度提高一级。
补偿收缩商品混凝土是指在商品混凝土中掺入适量膨胀剂或用膨胀水泥配制的商品混凝土膨胀剂是指与水泥、水拌和后经水化反应生成钙矾石――水化硫铝酸钙,使商品混凝土产生膨胀的外加剂。按膨胀源可分成:硫铝酸钙类、硫铝酸钙一氧化钙类、氧化钙类三大类膨胀剂。膨胀剂依靠本身的化学反应或与水泥其他成分反应,在商品混凝土硬化过程中产生一定的限制膨胀补偿商品混凝土硬化过程中的收缩(以干缩、冷缩为主),商品混凝土膨胀带动钢筋一起膨胀,用膨胀能张拉钢筋,在商品混凝土中产生压补偿收缩商品混凝土和普通商品混凝土的标志性区别在于它可以通过自身产生的膨胀而具有抗裂防渗功能。因此,在配合比设计与试配时,应在选材和确定材料用量方面,尽可能做到有利于膨胀的发挥,以保证限制膨胀率设计值,并进行限制膨胀率测定、验证。一般而言,商品混凝土膨胀率越大,补偿收缩和导入自应力的效果越好,然而膨胀率过大,会使自由状态的商品混凝土试件抗压强度比不掺膨胀剂时有所降低。所以,应在保证达到比较低强度要求的前提下确定较高的膨胀率。胶凝材料中掺合料过多会降低膨胀性能,因此在配合比试验设计过程中。 膨胀剂在大体积补偿收缩混凝土结构内的膨胀能力将低于标准状态下的测定值,其相差幅度难于估计。
实践表明,不仅水泥与外加剂有相容性问题,矿物掺和料也有,看来膨胀剂与不同掺和料的相容性,对现代混凝土的发展来说,也是需要研究的问题。目前我国补偿收缩混凝土配制与应用的理论基础仍然是吴中伟院士在60年代提出的冷缩与干缩的联合补偿模式。这一理论认为在混凝土中掺加一定量的膨胀剂,使混凝土在湿养护期间的膨胀率达到×10-4~×10-4,即可在混凝土结构中产生~,补偿温度收缩和干燥收缩,从而避免结构开裂。这一理论在膨胀剂发展初期的应用是成功的。与现在的混凝土相比,上世纪80年代的混凝土很少使用矿物掺和料,强度等级较低,水化速率较慢,水灰比较高。当时膨胀剂多用于修补,浆锚接头或节点、接缝的灌浆,进而发展到地下室或屋面刚性防水面层以及水池、储水罐、喷锚、隧洞衬砌、护坡等,自应力混凝土用于有压力或无压力管以及压力管接头等,使用的部位多为较薄断面,内部水化温升较低。在这种环境中,膨胀剂的水化速率与硅酸盐水泥的水化速率比较协调,膨胀剂的水化程度高,混凝土的膨胀与强度同步发展,终得到致密无裂缝的混凝土结构。 此时需水量很大的膨胀剂的水化反应可能受到抑制。浙江专业UEA膨胀剂价格
研究普遍认为膨胀剂能降低新拌混凝土流动性,且随掺量增加降低效果越明显。浙江专业UEA膨胀剂价格
国内混凝土膨胀剂发展很快,无论在品种上、数量上还是应用技术上,都堪称居于世界的前列。目前,生产厂家达百余家,年用量达30万吨,补偿收缩混凝土使用量约700万m。在应用过程中,不少学者都注意到同时使用化学外加剂和膨胀剂后混凝土性能的变化。作者选取市场上常见的4种硫铝酸钙类膨胀剂与多种化学外加剂进行了两者的适应性研究,认为主要应该关注萘系高效减水剂(泵送剂)与膨胀剂的匹配性,相对而言,缓凝剂、防冻剂等与膨胀剂的匹配对混凝土性能的影响较小,也易于解决。使用膨胀剂后,砂浆的收缩在理论计算上得到60%以上的补偿乃至完全补偿;7d及28d强度因膨胀作用而或多或少有所损失;上述影响依膨胀剂自身的成份、加入量大小、膨胀率高低有所区别,可以通过膨胀剂的生产使其得到适宜调整。对于硫铝酸钙类膨胀剂,在混凝土(或砂浆)还处于塑性阶段时水化所形成的钙矾石起强度作用,硬化后形成的钙矾石起膨胀作用,因此,水化速度不仅是膨胀而且也是强度的一个重要影响因素。膨胀率是膨胀剂的特征指标,不膨胀或膨胀很小即使强度再高对于补偿收缩也无济于事。品质的膨胀剂,应该是在获得足够膨胀率的条件下,尽可能保持较高的强度。表1所列4种膨胀剂。 浙江专业UEA膨胀剂价格
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